摘要:面对逐年增加的人口压力以及日益严峻的能源枯竭、环境污染问题,各国开始呼吁节能环保,在这一新形势下,具有清洁可再生、发电量大等优点的光伏发电技术成为近年来世界各国争相研究的热点。其中,分布式光伏并网发电作为光伏利用的主要技术,对其发电运行技术的有效研究不仅是促进整个光伏发电产业进一步发展的关键,同时更是缓解环境问题,实现人与自然和谐发展的关键。
关键词:光伏发电;并网措施;技术分析
1分布式电源的发展概述
1.1发展概述
从现阶段全世界范围内分布式电源的发展情况来看,光伏发电有着广阔的发展空间。这是因为世界范围内出现了严重的能源危机以及电力危机,故而集中发电已经造成电力系统严重不足的现象,其无法满足电力供应要求以及电力供应质量,所以,分布式光伏并网系统出现。所谓的分布式电源,实则就是在用户的附近,进行发电,从而使得电能可以就地利用。并且,以10kV及其以下的电压接入到电网当中,其中主要表现为对能源的综合利用。大电网系统以及分布式电源系统的相互结合,构成了现阶段我国电力应用的现状,也是未来我国电力系统发展以及智能电网建立和完善的主要发展方向。
1.2我国分布式光伏并网发电系统发展历史和发展现状
尽管我国幅员辽阔,拥有极其丰富的太阳能资源,但我国对于太阳能的利用以及对光伏发电的研究和开发起步均较晚,直至上个世纪50年代我国才逐步开始了关于光伏电池的研究和生产,至上世纪70年代,我国光伏发电产业才算正式起步。自20世纪90年代依赖,在光伏发电产业发展潮流的带动下,我国光伏产业进步迅速,光伏发电装机容量呈逐年上升的趋势,但光伏产业总的发展趋势还停留在依靠相关材料的生产和出口方面。至本世纪初,我国政府陆续出台了“光明工程”、“金太阳示范工程”、《关于促进光伏产业健康发展的若干意见》等发展政策和计划,至此我国光伏发展产业正式进入一个全新时代。现如今,我国已成为了全球光伏安装发电量发展最快的国家之一,在世界光伏产业中已占有举足轻重的地位,据统计,自2008年以来,我国光伏装机量直线上升,截止2012年底,我国光伏累计装机量大8GW左右,占世界总装机量的15%。
2分布式光伏并网发电运行技术
2.1分布式并网技术
分布式并网是指光伏发电电能被直接分配到用电负载,若电力多余或不足,则连接大电网进行调节。整个过程与大电网保持双向交换。分布式光伏发电的构成主要包括:(1)太阳能电池组件;(2)保护装置;(3)电路;(4)逆变器;(5)电网接口。其中太阳能电池组件是光伏系统中的核心部件,其作用是把太阳能转化成电能。逆变器是将直流电转换成交流电的设备。由于太阳能电池组件产生的电为直流电,而实际应用过程中绝大部分负载都是交流负载,因此需要此装置将直流电转换成交流电以供负载使用,且可并网向国家大电网供电。在分布式系统的并网技术中,发电与用电并存。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆针对发电,地面电站要将多余电量升压、变频后接入配电网,实现区域就地消纳原则,而不是公共电网。根据配电网中的潮流方向要调整变化,逆潮流导致额外损耗,相关的保护都需要重新整定,变压器分接头需要不断变换。要装配电压和无功调节控制技术以及防止短路技术的设备。需要配电网级的能量管理系统,在较大规模电量接入的情况下进行负载协同管理;对二次转换设备和通讯提供了新的要求,系统较复杂。在分布式光伏系统设计时,其系统要与公共电网衔接很关键。在设计电网接口时,要关注光伏(PV)系统电网接口特性(国家标准GB/T20046-2006)中的关键指标,使得系统设计规范,并网性能优良。
2.2光伏并网发电系统风险控制技术措施
随着家装分布式光伏发电技术的普及,家装分布式光伏发电在我国受到大量用户的追捧与热衷,光伏并网发电系统相关风险控制技术应运而生,在家装分布式光伏发电设备的安装过程中,必要的风险防控技术措施必不可少,光伏并网发电系统风险控制技术是用户用电安全的保障。现阶段,家装分布式光伏发电安装应用过程中,常见风险包括电压保护风险、继电保护风险等,对于此类风险的防控,技术人员应当严格按照相关操作规定进行操作,加强安装重视力度,准确设置和控制设备参数,确保发电设备正常运行;此外,技术人员还应不断完善监控设施和监控设备,实现对电力系统故障的全方位动态监测,并就技术检测中发现的缺陷进行及时的调试和改进,在设备的关键部位安装必要的绝缘装置和避雷装置,做好继电保护。
2.3太阳能光伏发电技术
太阳能的最大优势在于方便廉价,存在面积广,只要有太阳的地方都可以利用,还可以分散到各家各户采用单独供电的方式。也可采用大规模发电方式并网运行。太阳能无污染无噪音,是一种重要的清洁能源。我国76%的国土光照充沛,全年辐射重量约917-2333kWh/m2,理论总储量约为147*108GWh/a,且光照资源分布较为均匀,可以说是资源优势得天独厚,就基础条件来讲,我国的太阳能光伏发电前景是非常广阔的。目前,我国能源供应中所占比例最大的就是煤炭,占主导地位,其消耗量巨大,所带来的环境问题更是日益严峻。所以,不管是从环境角度,还是从能源角度,我国政府都在着手计划并已经初步采取措施来研制以可再生新能源来逐渐替代传统能源的技术。2007年我国制定的《可再生能源中长期发展规划》指出,截止2020年,太阳能光伏发电总容量将达到180万kW,且按有关专家预测,这一数字或有望达到1000万kW。从市场需求角度看,我国很多边远地区仍处于缺电甚至无电状态,电力缺口很大,加之我国经济发展迅速,可以预见,并网型太阳能光伏电站不日将进入市场,且发展潜力巨大。
结束语
综上所述,虽然新能源发电技术目前有一定成绩的取得,但是受种种因素的制约,可再生新能源的并网发电发展不是特别理想。为了走可持续发展的道路,要逐渐减少发电企业对传统的不可再生化石能源的依赖,大力发展可再生新能源的并网发电技术。将新能源研究纳入大电网的总体规划研究框架中。在坚强电网的高级配电运行框架下,新能源的发电并网一定能够快速发展并发挥重要作用。
参考文献:
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[2]王珂,赵之然.分布式光伏并网发电系统接入配电网电能质量探究[J].建筑工程技术与设计,2016,(3):653.
论文作者:王明仁
论文发表刊物:《电力设备》2017年第9期
论文发表时间:2017/8/2
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